共軌式柴油電噴控制技術(shù)概述

1、文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎共軌式柴油電噴控制技術(shù)概述，進(jìn)而控制噴油器工作，即按設(shè)定的要求噴出或停噴高壓燃油。(2)中壓共軌系統(tǒng)(共軌蓄壓式)。該系統(tǒng)有一個共軌輸油泵、油壓增壓器、蓄壓式噴油器和其它一些的部件組成。該系統(tǒng)的控制油為燃油，僅有一套供油回路。輸油泵擠出壓力為210MPa之間。其關(guān)鍵在于它采用一個有壓式噴油器，其所具有蓄壓性能可允許泵油能量的積累和噴射過程有一定的時間間隔，可大大降低對停油壓力要求。即低壓共軌、高壓噴射。其中潤滑油為噴油控制油，(3)共軌液壓式燃油噴射系統(tǒng)分燃油和潤滑油兩個線路，高壓機(jī)油泵將潤滑油擠入共軌油管，并作用到噴油器，共軌油壓的電磁閥控

2、制，壓力在423MPa之間調(diào)節(jié)。其工作過程為電磁閥通電后，共軌潤滑油進(jìn)入增壓活塞上方，活塞下分壓縮柴油、高壓柴油打開針閥形成高壓噴射。3.柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的組成柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)除了控制噴油量外，對噴油正時和噴油的壓力都有很高的要求（柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的噴油壓力較高約19.6MPa），各種柴油電控系統(tǒng)的區(qū)別ECU一執(zhí)行ECU一執(zhí)行在于控制功能、傳感器的數(shù)量和類型、執(zhí)行元件的類型、ECU控制軟件、主要電控元件的結(jié)構(gòu)原理和安裝位置，基本組成與其他電子控制系統(tǒng)一致，也由傳感器元件三部分組成。(1) 傳感器。傳感器有曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器、冷卻液和燃油溫度傳感器、空氣流量計、加

3、速踏板傳感器、增壓壓力傳感器等。(2) 柴油機(jī)電控單元(ECU)。根據(jù)各傳感器輸入信號和內(nèi)存程序，計算出供(噴)油量和供(噴)油開始時刻，并向執(zhí)行元件發(fā)出執(zhí)行令信號（3）執(zhí)行元件。執(zhí)行ECU的指令，調(diào)節(jié)柴油機(jī)的供（噴）油量和供（噴）油正時。執(zhí)行元件為噴油器、壓力控制閥、增壓壓力調(diào)節(jié)器等。、柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展及其電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點柴油機(jī)電控技術(shù)是在解決能源危機(jī)和排放污染兩大難題的背景下，在飛速發(fā)展的電子控制技術(shù)平臺上發(fā)展起來的。汽油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展為柴油機(jī)電控技術(shù)的發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗。柴油機(jī)電控技術(shù)發(fā)展的三個階段：位置控制、時間控制、時間-壓力控制（壓力控制）。第一代電控燃油噴射系統(tǒng)是位置

4、控制系統(tǒng)。是在傳統(tǒng)機(jī)械式噴油泵基礎(chǔ)上對傳統(tǒng)的分配泵和直列泵的齒條式滑套的運動位置進(jìn)行電子控制，實現(xiàn)電控功能。但該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，角度控制范圍僅為幾度曲軸轉(zhuǎn)角，噴油壓力受機(jī)械因素的限制，難以提高。時間控制系統(tǒng)采用高速電磁閥直接控制噴油的開始與結(jié)束，傳統(tǒng)的噴油泵上的齒條、滑套、柱塞上的料槽及提前器均可取消，噴油泵大大簡化，噴油量和噴油定時可自由控制，主要以電控泵嘴和電控共軌燃油噴射系統(tǒng)的大類，為第二代柴油機(jī)電控燃油噴文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎射系統(tǒng)。第二代柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)（高壓電控噴油系統(tǒng)）特點是：改變了傳統(tǒng)燃油供給系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，主要以電控共軌（各缸噴油器共用一個

5、高壓油管）式噴油系統(tǒng)為特征，直接對噴油器的噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油規(guī)律、噴油壓力等進(jìn)行“時間-壓力控制”或“壓力控制”。特點：通過設(shè)置傳感器、電控單元、高速電磁閥和相關(guān)電/液控制執(zhí)行元件等，組成數(shù)字式高頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，有電磁閥的通、斷電時刻和通、斷電時間控制噴油泵的供油量和供油正時。但供油壓力還無法獨立控制。柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的優(yōu)點如下：1. 改善低溫起動性。電子控制系統(tǒng)能夠以最佳的程序替代駕駛員進(jìn)行這種麻煩的起動操作，使柴油機(jī)低溫起動更容易。2. 降低氮氧化物和煙度的排放。采用柴油機(jī)電控技術(shù)，可精確地將噴油量控制在不超過冒煙界限的適當(dāng)范圍內(nèi)，同時根據(jù)發(fā)動機(jī)工況調(diào)節(jié)噴油時刻，從而有效地

6、抑制排煙。3. 提高發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。采用柴油機(jī)電控系統(tǒng)，無論負(fù)荷怎樣增減，都能保證發(fā)動機(jī)怠速工況下以最低的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，有利于提高其經(jīng)濟(jì)性。文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎4. 提高發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性。柴油機(jī)電控系統(tǒng)中，ECU艮據(jù)傳感器信號，精確計算噴油量和噴油正時，從而提高發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng)濟(jì)性。5. 控制渦輪增壓。采用電子控制技術(shù)可以對增壓裝置進(jìn)行精確的控制。6. 適應(yīng)性廣。只要改變ECU的控制程序和數(shù)據(jù)，一種噴油泵就能廣泛用在各種柴油機(jī)上，而且柴油機(jī)燃油噴射控制可與變速器控制、怠速控制等各種控制系統(tǒng)進(jìn)行組合實現(xiàn)集中控制，有利于縮短柴油機(jī)電控系統(tǒng)開發(fā)周期，并降低成本

7、，從而擴(kuò)大柴油機(jī)電控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。三、柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能常見柴油機(jī)電控系統(tǒng)的功能如下：1. 燃油噴射控制。燃油噴射控制主要包括：供（噴）油量控制、供（噴）油正時控制、供（噴）油速率控制和噴油壓力控制等。2. 怠速控制。柴油機(jī)的怠速控制主要包括怠速轉(zhuǎn)速控制和怠速時各缸均勻性的控制。3. 進(jìn)氣控制。柴油機(jī)的進(jìn)氣控制主要包括進(jìn)氣節(jié)流控制、可變進(jìn)氣渦流控制和可變配氣正時控制。4. 增壓控制。柴油機(jī)的增壓控制主要是由ECU根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號、負(fù)荷信號、增壓壓力信號等，通過控制廢氣旁通閥的開度或廢氣噴射器的噴射角度、增壓器渦輪廢氣進(jìn)口截面大小等措施，實現(xiàn)對廢氣渦增壓器工作狀態(tài)和增壓壓力的控制，以改善柴

8、油機(jī)的扭矩特性，提高加速性能，降低排放和噪聲。5. 排放控制。柴油機(jī)的排放控制主要是廢氣再循環(huán)（EGR）控制。ECU主要根據(jù)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號，按內(nèi)存程序控制EGR閥開度，以調(diào)節(jié)EGR率。6. 起動控制。柴油機(jī)起動控制主要包括供（噴）油量控制、供（噴）油正時控制和預(yù)熱裝置控制，其中供（噴）油量控制和供（噴）油正時控制與其他工況相同。7. 巡航控制。帶有巡航控制功能的柴油機(jī)電控系統(tǒng)，當(dāng)通過巡航控制開關(guān)選定巡航控制模式后，ECU即可根據(jù)車速信號等自動維持汽車以一定車速行駛。8. 故障自診斷和失效保護(hù)。柴油機(jī)電控系統(tǒng)中也包含故障自診斷和失效保護(hù)兩個子系統(tǒng)。柴油機(jī)電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，自診斷系統(tǒng)將點亮

9、儀表板上的“故障指示燈”，提醒駕駛員注意，并儲存故障碼，檢修時可通過一定的操作程序調(diào)取故障碼等信息；同時失效保護(hù)系統(tǒng)啟動相應(yīng)保護(hù)程序，使柴油能夠繼續(xù)保持運轉(zhuǎn)或強(qiáng)制熄火。9. 柴油機(jī)與自動變速器的綜合控制。在裝用電控自動變速器的柴油車上，將柴油機(jī)控制ECU和自動變速器控制ECU合為一體，實現(xiàn)柴油機(jī)與自動變速器的綜合控制，以文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎改善汽車的變速性能。四、常見車用柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)實例1.日本電裝公司ECD-V1系統(tǒng)日本豐田公司柴油轎車最早裝用的就是由日本電裝公司開發(fā)的ECD-V1系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵的基礎(chǔ)上，加裝電子控制裝置而形成的。主

10、要傳感器包括：發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板位置傳感器、滑套位置傳感器、正時活塞位置傳感器、進(jìn)氣壓力傳感器、進(jìn)氣溫度傳感器、冷卻液溫度傳感器、車速傳感器、空擋開關(guān)、起動開關(guān)、文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡迎下載支持.空調(diào)開關(guān)等。ECD-V1系統(tǒng)的控制功能包括：燃油噴射控制、進(jìn)氣節(jié)流控制、預(yù)熱塞控制、自診斷和安全保護(hù)功能等。2.日本電裝公司ECD-V3系統(tǒng)該系統(tǒng)屬第一代電控燃油噴射系統(tǒng)。日本電裝公司開發(fā)的ECD-V3系統(tǒng)也是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵基礎(chǔ)上，增加電子控制裝置形成的柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)、與ECD-V1系統(tǒng)相比，主要是噴油量控制方法不同，ECD-V3系統(tǒng)是通過控制噴油時間來實

11、現(xiàn)對噴油文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯歡迎量控制的，即ECU在確定噴油器的噴油開始時刻后，再通過回油控制電磁閥來控制柱塞泵回油的時刻（即停止噴油的時刻），以此來控制噴油量；為控制噴油時間，在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵內(nèi)增設(shè)了泵角傳感器。泵角傳感器采用電磁感應(yīng)式，向ECU提供噴油泵凸輪軸位置和轉(zhuǎn)角信號。此外，ECD-V3系統(tǒng)裝用光電式著火正時傳感器，對噴油正時實施反饋控制。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器安裝在曲軸上。3.日本五十鈴公司I-TEC系統(tǒng)文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎該系統(tǒng)屬第一代電控燃油噴射系統(tǒng)。五十鈴公司I-TEC（全電子控制式）是在轉(zhuǎn)子分配式噴油泵基礎(chǔ)上，增加電子控

12、制裝置形成的全電子控制式柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要特點是：具有巡航控制功能，設(shè)有燃油溫度傳感器，不對噴油正時進(jìn)行反饋控制。此外，加速踏板位置傳感器采用差動電感式；進(jìn)氣節(jié)流（節(jié)氣門）不受ECU控制。4.直列柱塞泵電控系統(tǒng)該系統(tǒng)屬第一代電控燃油噴射系統(tǒng)。裝用直流電機(jī)式電子調(diào)速器的直列柱塞泵電控文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.系統(tǒng)，用電子調(diào)速器取代原有的機(jī)械調(diào)速器，以實現(xiàn)對噴油量的控制；用正時控制器取代原有的機(jī)構(gòu)離心式供油提前角自動調(diào)節(jié)器，來對噴油正時進(jìn)行控制；并設(shè)有油量調(diào)節(jié)拉桿（或齒條）位置傳感器和正時傳感器，對噴油量和噴油正時的控制均采用閉環(huán)控制方式。屬第二代電控共軌5.美國卡特匹勒公司HEUI系統(tǒng)該系統(tǒng)具有共軌式柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.式燃油噴射系統(tǒng)。該系統(tǒng)的控制功能包括：燃油噴射控制、進(jìn)氣控制、起動控制、故障自診斷、失效保護(hù)和應(yīng)急備用，同時還具有與其他控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。HEUI系統(tǒng)的噴油量控制采用了“壓力控制”方式，通過由傳感器、ECU和執(zhí)行元件等組成的控制系統(tǒng)，對循環(huán)噴油量、噴油正時、噴油速率和噴油壓力進(jìn)行控制。6.日本電裝公司ECD-U2系統(tǒng)該系統(tǒng)主